GIS局部放电联合检测装置及具有该装置的GIS制造方法及图纸

本发明专利技术涉及GIS检测技术领域，其目的是提供一种GIS局部放电联合检测装置及具有该装置的GIS，可靠性与准确性高、不易受电磁干扰。上述GIS局部放电联合检测装置包括安装机构、光信号检测机构、特高频信号检测机构和信号采集显示机构，光信号检测机构、特高频信号检测机构均设置在安装机构上；光信号检测机构包括依次电连接的光信号采集元件、光信号放大元件和光电信号转换元件，光电信号转换元件的信号输出端与信号采集显示机构电连接；特高频信号检测机构包括四臂螺旋天线，四臂螺旋天线的信号输出端与信号采集显示机构电连接。本发明专利技术解决了特高频检测方法易受电磁干扰、无法准确检测GIS内部局部放电情况的问题。GIS内部局部放电情况的问题。GIS内部局部放电情况的问题。

【技术实现步骤摘要】
GIS局部放电联合检测装置及具有该装置的GIS


[0001]本专利技术涉及GIS检测
，具体涉及一种GIS局部放电联合检测装置及具有该装置的GIS。

技术介绍

[0002]气体绝缘组合电器的全称是气体绝缘全封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)，是一种用于高压、超高压、特高压领域的变电设备。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些电气设备或电气部件全部封闭在接地的金属外壳中，在金属外壳的内部充有一定压力的六氟化硫绝缘气体(SF6)。GIS替代了敞开式变电站，具有占地面积小、可靠性高、检修周期长、受外界环境影响较小、损耗少、噪音低等诸多优点。
[0003]由于GIS的结构复杂，对其生产制造、安装、检修的工艺和质量要求极高，在生产、运输、安装和长期运行过程中，由于操作不当或绝缘老化等因素，会使GIS内部产生绝缘缺陷，从而导致局部电场畸变，最终诱发局部放电(Partial Discharge,简称PD)，GIS发生局部放电会影响GIS的使用寿命，加速GIS的损坏。GIS在发生局部放电过程中会伴随着光、电、声、热等多种物理化学现象，以这些物理化学信息作为检测对象，制备相应的传感器来获取这些信息，能够有效地检测GIS内部局部放电的过程。
[0004]目前，对于超高压、特高压变电站中的GIS主要采用特高频检测方法来检测局部放电情况，然而由于在超高压、特高压变电站内存在较多的内、外部电磁干扰，特高频检测方法无法对电磁干扰进行判别，使得这种检测方法不能准确检测GIS内部是否发生了局部放电，检测的准确性与可靠性都不高。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的特高频检测方法易受电磁干扰、无法准确检测GIS内部局部放电情况的缺陷，从而提供一种可靠性与准确性高、不易受电磁干扰的GIS局部放电联合检测装置及具有该装置的GIS。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种GIS局部放电联合检测装置，包括安装机构、光信号检测机构、特高频信号检测机构和信号采集显示机构，光信号检测机构、特高频信号检测机构均设置在安装机构上；
[0007]光信号检测机构包括依次电连接的光信号采集元件、光信号放大元件和光电信号转换元件，光电信号转换元件的信号输出端与信号采集显示机构电连接；
[0008]特高频信号检测机构包括四臂螺旋天线，四臂螺旋天线的信号输出端与信号采集显示机构电连接。
[0009]优选地，安装机构包括绝缘外壳和盖板，绝缘外壳的一端与盖板固定连接，四臂螺旋天线设置于绝缘外壳的内壁。
[0010]优选地，特高频信号检测机构还包括接口，四臂螺旋天线通过接口与信号采集显
示机构电连接。
[0011]优选地，四臂螺旋天线包括四条螺旋天线，每条螺旋天线的下端均与接口电连接。
[0012]优选地，接口设置于盖板的底部，接口为SMA接口。
[0013]优选地，光信号采集元件为荧光光纤，光电信号转换元件为SiPM阵列，荧光光纤贯穿绝缘外壳的轴心，荧光光纤的下端伸出盖板且与光信号放大元件电连接，SiPM阵列与光信号放大元件远离荧光光纤的一端电连接。
[0014]优选地，光信号放大元件为光纤扩束器。
[0015]优选地，还包括有直流电源，直流电源与SiPM阵列电连接。
[0016]优选地，安装机构还包含凸台，绝缘外壳套设在凸台外部。
[0017]一种GIS，包括上述的GIS局部放电联合检测装置。
[0018]本专利技术具有以下优点：
[0019]1.本专利技术提供的GIS局部放电联合检测装置，包括光信号检测机构和特高频信号检测机构，能够同时检测局部放电产生的光信号和特高频电信号，避免了单一特高频检测方法容易受电磁干扰无法准确检测GIS内部局部放电的情况，提高了GIS内部局部放电检测的准确性和可靠性。
[0020]2.本专利技术提供的GIS局部放电联合检测装置，特高频信号检测机构具有四臂螺旋天线，四臂螺旋天线在圆极化特性的基础上还具有增益高、方向性好、轴向模工作特性等优点，能够更好地接收特高频信号。
[0021]3.本专利技术提供的GIS局部放电联合检测装置，光信号检测机构采用光纤扩束器用来放大光信号，从而提高光信号的接收准确性。
[0022]4.本专利技术提供的GIS局部放电联合检测装置，光信号检测机构还包括荧光光纤和SiPM阵列，二者配合使用能够接收紫外光，扩大局部放电产生的光信号的接收范围。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1示出了本专利技术GIS局部放电联合检测装置的结构示意图；
[0025]图2示出了本专利技术GIS局部放电联合检测装置的结构俯视图；
[0026]图3示出了本专利技术GIS局部放电联合检测装置中一根螺旋天线示意图。
[0027]附图标记说明：1、荧光光纤；2、四臂螺旋天线；3、绝缘外壳；4、凸台；5、盖板；6、接口；7、光纤扩束器；8、SiPM阵列；9、直流电源线；10、传输屏蔽线；11、示波器；12、直流电源；13、连接孔。
具体实施方式
[0028]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0032]实施例一
[0033]如图1、2所示，是本专利技术GIS局部放电联合检测装置的优选实施例。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GIS局部放电联合检测装置，其特征在于：包括安装机构、光信号检测机构、特高频信号检测机构和信号采集显示机构，所述光信号检测机构、所述特高频信号检测机构均设置在所述安装机构上；所述光信号检测机构包括依次电连接的光信号采集元件、光信号放大元件和光电信号转换元件，所述光电信号转换元件的信号输出端与所述信号采集显示机构电连接；所述特高频信号检测机构包括四臂螺旋天线(2)，所述四臂螺旋天线(2)的信号输出端与所述信号采集显示机构电连接。2.根据权利要求1所述的GIS局部放电联合检测装置，其特征在于：所述安装机构包括绝缘外壳(3)和盖板(5)，所述绝缘外壳(3)的一端与所述盖板(5)固定连接，所述四臂螺旋天线(2)设置于所述绝缘外壳(3)的内壁。3.根据权利要求2所述的GIS局部放电联合检测装置，其特征在于：所述特高频信号检测机构还包括接口(6)，所述四臂螺旋天线(2)通过所述接口(6)与所述信号采集显示机构电连接。4.根据权利要求3所述的GIS局部放电联合检测装置，其特征在于：所述四臂螺旋天线(2)包括四条螺旋天线，每条所述螺旋天线的下端均与所述接口(6)电连接。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：周明瑜，尹毅，芮逸凡，王海田，罗艺，托比亚斯费希纳，王亚林，陈硕，黄立胜，张志峰，刘玙，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：